JP3878227B2

JP3878227B2 - Antenna window glass and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP3878227B2
Application number: JP00506194A
Authority: JP
Inventors: ポタンマルク; ルトゥンプベルナール
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Priority date: 1993-01-21
Filing date: 1994-01-21
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2022-02-07
Also published as: FR2700503B1; DE69427782T2; DE69427782D1; PT608180E; EP0608180B1; ES2161744T3; JPH06256044A; FR2700503A1; EP0608180A1; ATE203630T1; US6313796B1

Abstract

The invention relates to windows, especially compound windows, consisting of at least one sheet (5) of a rigid material, permanently including a surface antenna (13) consisting of at least one microstrip separated from an earth plane by a dielectric. These windows including such an antenna (13) are used for reception and transmission of frequencies higher than 1 GHz, and preferably for the frequency bands 5795-5815 MHz, 63-64 GHz and 74-77 GHz. <IMAGE>

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内部にアンテナとして働く導電体を備えた窓ガラス、特に合わせ窓ガラス、例えば自動車用のものに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
合わせ窓ガラスのプラスチック材料の中間フィルムに金属線を埋込むことは、特にヨーロッパ特許出願公開第０３２５５１０号明細書から、知られていることである。これらの金属線は、周波数が一般に3GHzを超えない無線送信の受信アンテナの役目を果たすことができる。
より高い周波数の信号、特に極めて短波長の電波信号を受信又は送信するためには、金属線から製作されるこれらのアンテナはもはや有効ではない。
これらの周波数については、マイクロストリップ又は「ペレット」と呼ばれる金属表面を使用することが知られている。
【０００３】
他方で、このマイクロストリップは、必ずしも十分であるとは限らず、有利には、より大きな面積の導電性フィルムであるアース（接地）板と結合すべきである。この場合、これらの二つのフィルムは誘電体により互いに引離される。
受信の向上のためには、当業者に知られている技術に従って接続されるいくつかのマイクロストリップを結合することも可能である。
現在、この種の周波数、より具体的には5795〜5815MHz 、63〜64GHz 及び74〜77GHz の周波数帯は、特に車両ルートコミュニケーション用に、詳しくは車両が遠隔通行料徴収所を通過する際に車両を識別しそして支払いを確認するために利用されている。最新のこれらの装置は、フロントガラスの裏側にケーシングを配置し、このケーシングがアンテナを収容し、そして情報を受取ることができ且つ指示、特に支払いの指示を伝えることができる装置に接続されることからなる。それは、例えば、スクリーンにつながるキーボードといったような信号処理ユニットを含んでなる。この後者の装置は車両の計器盤に組込むことができる一方で、対照的にアンテナを収容するケーシングは、通行中に送信機の前方で信号を受取るのを可能にする、送信機により定められる方向に保持されなくてはならないので、目に見えるままである。
この装置に関連するもう一つの不都合は、信号の受信が悪いこと、すなわち実際に、フロントガラスが、例えば反射性のフィルムのような、金属酸化物を基礎材料とするフィルムを有する場合には、受信が不可能であることであろう。この場合、信号は基本的に少なくとも部分的に弱められる。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用効果】
本発明は、極めて短波長の電波信号の新しい送信受信装置を提案することにより上記の不都合を軽減する。
そのようなアンテナを使用することにより提起される問題は、誘電体によりアース（接地）板から引離されたマイクロストリップから構成される表面アンテナ(surface antenna) を含んでなる剛性材料の少なくとも１枚のシートで構成されたアンテナ窓ガラス、特に自動車用のものを提供する本発明によって解決される。
【０００５】
本発明の窓ガラスの一つの態様においては、この窓ガラスは、少なくとも１枚のガラス板と少なくとも１枚のプラスチック材料のフィルムから構成される合わせ窓ガラスである。それは例えば、ヨーロッパ特許出願公開第１３２１９８号明細書に記載されているもののような非対称タイプの窓ガラスでもよい。
好ましくは、合わせ窓ガラスは中間層、とりわけポリビニルブチラールの中間層により引離された少なくとも２枚のガラス板から構成される。
【０００６】
有利には、アンテナはこれらの２枚のガラス板の間に組み入れられる。
こうして、表面アンテナを窓ガラスに組込むことは、装置を車両の室内以外に有することを可能にする。
これの実現はまた、アンテナが窓ガラスにぴったりの形状になるのを可能にして、受信状態が悪くなる可能性ある危険を回避するのを可能にする。
更に、窓ガラスに挿入されたアンテナは、外部からの影響によるどのような劣化からも保護される。
その上、その位置は一度定められると変更することができない。このようにして、送信側の位置、例えば通行料徴収所のそれが分かると、窓ガラスのアンテナの特性と位置が定められて、アンテナも混乱させられることがない。
【０００７】
本発明によるシステムのもう一つの利点は、車両室内に向けようとするガラス板の面のうちの一方に、車両の室内にあるアンテナにより受信される信号を弱める危険に至っていた反射性フィルムが存在することは、それがアンテナと車室との間に配置されることを条件として、もはや不都合をもたらさないことである。更に、それは室内の人をアンテナからの放射から保護するのに寄与することができる。
また、本発明の一つの好ましい形態によれば、内側のガラス板、すなわち車室に一番近いシートの面のうちの一方に配置されたフィルムを、表面アンテナのためのアース板(earth plane) として使用することもできる。
更に、反射性の被覆が適用されるのはどの面であるかに応じて、ガラス板は、所望ならば誘電体の機能を果たしてもよい。
【０００８】
第一の変形において、表面アンテナは中間フィルムとガラス板のうちの一方のものとの間に配置される。
本発明による第二の変形は、マイクロストリップを車両の外側の方に向くガラス板に接して配置し、アース板を車両の内部の方に向くガラス板に接して配置し、そして中間シートを誘電体として用いることからなる。
【０００９】
既に知られているアンテナのもう一つの不都合は、受信した信号を伝えるケーブルに関係するものである。実際に、このケーブルが所定の長さを超えるやいなや、それ自体がアンテナを形成し、そしてそれが受信する信号がそれが伝送する信号を混乱させる。更に、その長さが正確に管理されない場合には、ケーブルの先端での相も管理されない。最後に、極めて短波長の電波は損失率が非常に大きくて補正を行うのが困難である。本発明による解決策は、「平形同軸」タイプのケーブルを使用することからなるものである。
【００１０】
本発明の一つの好ましい解決策によれば、アンテナは、受信した信号を復調するのを可能にする電子チップ、及び復調した信号を窓ガラスの外部へ伝える導線と組み合わされる。この第二の信号は周波数がはるかに低く、前述の問題を解決するものである。
このために窓ガラスにチップを組み入れることは、それが受信した信号を処理するために、あるいは全く他の用途のために働くこともできるので、なお一層有利である。それは、例えば、曇り防止用センサーを構成するため、あるいは実際に、例えば盗難後に、車両を発見しそして確認するのを可能にする装置を構成するため、又はやはり任意のタイプのセンサーを構成するために役立てることができる。当業者は、選ばれたいろいろな機能を同時に果たすことを可能にするチップの仕様を定めてそれを製作することができよう。
【００１１】
電子チップを組み入れることに関してはいえば、それは好ましくは、「フリップチップ」技術により集成支持体に配置される。
更に、電子チップは合わせ窓ガラスにそれを挿入するのを可能にする寸法を有する。
有利には、その表面積は１〜２mm²、その厚さは150 μm 未満である。
更に、合わせ窓ガラスの製造条件に関連する条件に耐えるために、電子チップは有利には、 -70〜+160℃の温度及び少なくとも３bar 、好ましくは少なくとも10bar の圧力に耐える。
【００１２】
アンテナは比較的大きな面積を有し、そしてそれは隠すことが好ましい。これを達成するために、任意的にチップを組み込んだアンテナは、窓ガラスの車室に向くガラス板の外側の面がエナメルを備えた領域に配置することができる。これは、特に、車両のフロントガラス又は側面窓ガラスの場合でよく、周辺のエナメルストリップが、特に車両への結合部を隠すのを可能にする。
【００１３】
本発明はまた、これらの窓ガラスを、より具体的には２枚のガラス板、１枚の中間フィルム及び２枚のガラス板の間に配置される表面アンテナを含んでなる合わせ窓ガラスを製造するための方法をも提供する。
そのようなアンテナを窓ガラスに組み入れるのは、金属線を組み入れるのほど簡単ではない。実際に、金属線はそれらの寸法が小さいためそれほどかさばらず、一般に加熱用網状構造に併合される。対照的に、表面アンテナは、もちろんながらもっと大きい。その一方で、先に説明したように、それらは有利には少なくとも三つの層から構成され、これらは主要な受信装置の機能を果たすマイクロストリップと、誘電体と、そしてアース板である。
【００１４】
本発明の第一の変形では、表面アンテナを含んでなる合わせ窓ガラス、特に自動車用のものを製造するための方法は、一工程で実施される。それは、窓ガラスを生産する過程において、前もって製作されそして任意的にチップを組込んだ完全なアンテナを２枚のガラス板の間に配置することからなる。このアンテナは、マイクロストリップが車両の外側に向くようにして配置される。
本発明の第二の変形では、窓ガラス製造方法は、アンテナを窓ガラスの製作と同時に製作することからなり、そしてこの場合いくつかの工程で実施することができる。
【００１５】
本発明のこの第二の変形によれば、アンテナを形成する層のうちの少なくとも一つをガラス板の面へ又は中間フィルムの面へ、特にスクリーン印刷により又は箔の形でもって、付着させることができる。これらの層は、マイクロストリップとアース板との間に常に誘電体を組み入れて、単一の面へ重ねることにより付着させるか、あるいは別々の面へ付着させる。
全ての場合において、主要な受信装置の機能を果たすマイクロストリップは、アース板に関して車両の外側に向けられる。
【００１６】
【実施例】
本発明のこのほかの詳細及び有利な特徴は、次に添付の図面を参照して説明される態様の例から明らかとなろう。
図１（ａ）は、車両の外側に向けようとするガラス板５、室内に向けようとするガラス板６、及び中間層７から構成される合わせ窓ガラスの側面図を示している。このような窓ガラスの２枚のガラス板の面には、慣用的に、外側の面から室内の方に向く内側の面に至るまで１〜４の番号がつけられる。中間層７は、一般には、可塑化されたポリビニルブチラールの層又はポリウレタンの層である。表面アンテナ８は、外側に向くガラス板５と中間層７との間に配置される。この表面アンテナは、重なった三つのフィルムから構成され、その詳細は図１（ｂ）に示される。ガラス板５に接して、主要な受信又は伝送要素（エレメント）を構成するマイクロストリップ10が配置され、その寸法は受信する信号の波長のオーダーである。このマイクロストリップ10とアース板12との間に配置される誘電体11は、例えば、ガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂あるいは当業者に知られている他の任意の材料、例としてポリテトラフルオロエチレン又はシアネートエステルの如きものである。誘電体を覆うアース板12は、マイクロストリップ10の面積よりも大きな面積を有するべきである。このように構成された表面アンテナ８には、信号を復調するのを可能にしそして所望ならば、それを例えばケーブルにより窓ガラスの外部に伝送する前に処理するのを可能にするチップ９を組み合わせることが可能である。
【００１７】
そのようなチップは典型的に、１mm×１mmの寸法であり、厚さが約0.3mm である。従ってそれはそれほど大きくなく、厚さの観点からやっかいなものになることなくポリビニルブチラールに埋込むことができる。
図１に示した窓ガラスはいろいろなやり方で製造することができる。第一の技術は、表面アンテナ８を前もって製作することからなる。この場合、それは単一の要素（エレメント）の形で存在し、種々の層は例えばガラス繊維で強化されたエポキシ樹脂により支持される。この予備工程の間に、復調を可能にするチップ９を組み合わせることも可能である。次いでアンテナ８は、窓ガラスを製作する間に、ガラス板５と中間層７との間に配置される。取付けるのを容易にするため、当業者に知られている任意の手段によりアンテナ８を接着剤でくっつけるようにすることが可能である。
【００１８】
もう一つの技術は、アンテナのマイクロストリップ10をガラス板５の面２へ、例えばスクリーン印刷により又は箔の形でもって付着させ、誘電体11を第一の層10を完全に絶縁するようなやり方で配置し、そして次にこの上を覆って、例えば同じような方法により、アース板を付着させる。この技術は二重のベーキングを必要としよう。
この技術の一つの変形は、アース板12を、例えば箔ストリップの形で、ポリビニルブチラールの中間層７へ付着させることからなる。
【００１９】
図２は、表面アンテナ13を含んでなる合わせ窓ガラスの態様のもう一つの例の側面図を示している。図１（ａ）におけるように、この窓ガラスは、外側に向けようとするガラス板５、室内に向けようとするガラス板６、及び例えばポリビニルブチラールの中間層７から構成される。この例においては、表面アンテナ13は中間層７とガラス板６との間に配置される。表面アンテナ13に、中間層７の厚みに埋込まれるチップ14を組み合わせることも可能である。この構成をとるのを可能にする技術は、図１（ａ）の構成をもたらすものとほとんど同じである。とは言うものの、信号を受信するためには、マイクロストリップはこの信号を反射するアース板より先に信号に接するべきである、ということに注目すべきである。ガラスと接触するフィルムは、この場合にはアース板であり、これはもっと正確には、マイクロストリップがガラス板５の面２と接触する図１（ａ）の場合と対照的に、ガラス板６の面３と接触する。
【００２０】
このように、この構成は、前もって製作された表面アンテナ13を配置するか、あるいは、ガラス板６の面３に例えばスクリーン印刷もしくは箔ストリップの形でもってアース板を付着させ、次に誘電体を間に挿入しながらマイクロストリップを配置するか、又はガラス板６の面３に例えばスクリーン印刷もしくは箔ストリップの形でもってアース板を付着させ、そしてマイクロストリップを例えば箔ストリップの形で中間層７に付着させることによって、得ることが可能である。図２の場合には、ガラス板が反射性タイプのフィルムを備えているならば補足的な変形が存在する。このタイプのフィルムは、例えば、ガラス板がフロート浴を出てゆく際にガラス板へ直接、例えば熱分解により付着させられる。このフィルムはアース板として用いることができ、このようにしてアンテナの構成が簡素化される。更に、このフィルムをガラス板６の面４に付着させる場合には、ガラス板６を誘電体として使用することができる。後はただ、マイクロストリップを例えばスクリーン印刷により又は箔ストリップの形でもって、ガラス板６の面３へ又は中間層７へ付着させるだけである。
【００２１】
ガラス板６が反射性タイプのフィルムを備えていない場合には、ガラス板６の面４にアース板を例えばスクリーン印刷で付着させることも可能である。この場合、このガラス板６は誘電体として使用することもできる。
全ての場合において、図１の場合のように、アンテナにはチップ14を組み合わせることができる。
【００２２】
第三のタイプの構成を図３に示す。ここでの合わせ窓ガラスは、やはり２枚のガラス板５及び６と、ポリビニルブチラールの中間フィルム７から構成される。この構成では、中間フィルム７は表面アンテナのための誘電体の機能も果たす。マイクロストリップ15は、車両の外側に向けようとするガラス板５と中間層７の間に配置される。それは、例えばスクリーン印刷により又は箔ストリップの形でもって、ガラス板５の面２かあるいは中間フィルム７に付着させることができる。アース板16は、例えばスクリーン印刷により又は箔ストリップの形でもって、中間フィルム７かあるいはガラス板６の面３に付着させる。それはまた、図２の場合のように、例えばガラス板がフロート浴を出てゆく際にそれへ熱分解により直接付着させられる反射性タイプのフィルムで構成してもよい。
【００２３】
マイクロストリップ15とアース板16を中間フィルム７の面にそれぞれ付着させる場合には、両方の面に例えば箔ストリップの形でもって付着させることが考えられるが、それは非常に困難である。実際には、これは非常に注意深い処理を要求する。この不都合を避けるためには、二つのポリビニルブチラールシートに付着させ、後にそれらを、図３の構成が得られるようなやり方でもって一緒にして所望の厚さの中間フィルム７を形成することが可能である。それぞれの場合において、もちろんながらアンテナにはチップ17を組み合わせることができる。
各図の場合において、アンテナを特に室内の人に見えなくするのを可能にするエナメルフィルムを、一般にはガラス板６の面４に付着させることが可能である。
【００２４】
図４は、単一のガラス板18と２枚のプラスチック材料フィルム19及び20、例えばポリビニルブチラールの内側フィルムとポリウレタンのフィルム、又は２枚のポリウレタンフィルム、を含んでなる合わせ窓ガラスの基本構成の側面図である。この構成においては、表面アンテナ21はガラス板18とフィルム19の間に電子チップ22と一緒にして配置される。
この構成をもたらす種々の技術は図１（ａ）のそれらに類似していて、すなわちアンテナを前もって製造してもよく、あるいはそれを、ガラス板18の面２へマイクロストリップを、例えばスクリーン印刷により又は箔ストリップの形でもって付着させ、次にアース板をそれらの間に誘電体を挿入して付着させるか、あるいはアース板をプラスチック材料のフィルム19へ例えば箔ストリップの形でもって付着させて、窓ガラスの製造と同時に製造することができる。
【００２５】
ここでは図示されていない構成について、図１（ａ）から類推されるのと同じように図２と図３から類推することもできる。この場合、ガラス板18をガラス板５と関係づけ、プラスチック材料フィルム19を中間層７と関係づけ、そしてプラスチック材料フィルム20をガラス板６と関係づけることで十分である。
このアンテナを含んでなる合わせ窓ガラスの製造に関しては、当業者に知られているいずれの通常の手段によってこれを行ってもよい。この当業者は、特に付着(deposition)工程を含む場合に、製造のいつの時点でアンテナを取付けるかを決定しよう。
【００２６】
その一方、チップを組み込むことは、それらはポリビニルブチラールに埋込むのに十分薄くすることができるので厚さの面からも、またそれらは合わせ窓ガラスの製造において典型的である条件、特に温度条件に耐えることができるので耐性の面からも、どのような問題も引き起こさない。
このように説明してきた窓ガラスは、特に、いずれのタイプの自動車でもフロントガラスとして、あるいは側面ガラスとして使用することができる。例えば、5.8GHzの周波数を受信しそして伝送するように設計された上記のようなアンテナは、遠隔操作による通行料支払いのために、あるいは例えば道路ニュースの送信を受信するために、使用することができる。
こうして製造された窓ガラスを供給することができ、そして次に顧客はそれを使用するか否かを自由に選べる。その時顧客がなすべきことは、この目的のために用意されている接続具に、アンテナに接続されることになる装置をつなぐことだけである。
【００２７】
窓ガラスに組込まれた表面アンテナタイプのアンテナが受信した信号の減衰量を測定する目的で、試験を行った。
これらの試験を行うために、ガラス板を送信ホーンとアンテナの間に置いた。試験したガラス板は自動車で用いることができるガラス板から選んだ。
６dB未満の減衰量はアンテナを良好に機能させる。20dBを超える減衰量は、ガラスに付着させたフィルムをアンテナのためのアース板として使用するのが可能であることを指示する。
【００２８】
結果は次のとおりであった。

【００２９】
これらの試験は適当な窓ガラスに組み入れられた表面アンテナの性能が良好なことを確認している。
更に、それらは、銀エナメルのようなある一定のフィルムは車室内に配置された表面アンテナを使用することを不安にすることを確認している。
その一方、これらのフィルム（減衰量＞30dB）のうちのあるものはアース板として用いることができるようにも思える。
【図面の簡単な説明】
【図１】２枚のガラス板と、中間層と、そして車両の外側の方に向くガラス板と中間層との間の表面アンテナを含んでなる基本的な合わせ窓ガラスを説明する図であって、（ａ）はその基本側面図であり、（ｂ）は（ａ）の円形内の表面アンテナの部分拡大側面図である。
【図２】２枚のガラス板と、中間層と、そして車両の室内の方に向くガラス板と中間層との間の表面アンテナを含んでなる合わせ窓ガラスの基本側面図である。
【図３】２枚のガラス板と、中間層と、そしてこの中間層の両側に配置された２枚のガラス板の間の表面アンテナを含んでなる合わせ窓ガラスの基本側面図である。
【図４】１枚のガラス板と、２枚のプラスチック材料層と、そしてガラス板とプラスチック材料層のフィルムの間の表面アンテナを含んでなる合わせ窓ガラスの基本側面図である。
【符号の説明】
５…ガラス板
６…ガラス板
７…中間層
８…表面アンテナ
９…チップ
１０…マイクロストリップ
１１…誘電体
１２…アース板
１３…表面アンテナ
１４…チップ
１５…マイクロストリップ
１６…アース板
１７…チップ
１８…ガラス板
１９…プラスチック材料フィルム
２０…プラスチック材料フィルム
２１…表面アンテナ
２２…チップ[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a window glass provided with a conductor serving as an antenna inside, and more particularly to a laminated window glass, for example, for automobiles.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
The embedding of metal wires in an intermediate film of laminated glazing plastic material is known, in particular from EP 0325510. These metal lines can serve as receiving antennas for radio transmissions whose frequencies generally do not exceed 3 GHz.
In order to receive or transmit higher frequency signals, especially radio signals of very short wavelengths, these antennas made from metal wires are no longer effective.
For these frequencies it is known to use metal surfaces called microstrips or “pellets”.
[0003]
On the other hand, this microstrip is not always sufficient and should advantageously be coupled to a ground plate, which is a larger area conductive film. In this case, these two films are separated from each other by a dielectric.
For improved reception, it is also possible to combine several microstrips connected according to techniques known to those skilled in the art.
Currently, this type of frequency, and more specifically the frequency bands of 5795-5815MHz, 63-64GHz and 74-77GHz, is particularly for vehicle route communication, and more particularly when the vehicle passes a remote toll collection station. Is used to identify and confirm payment. These modern devices are equipped with a casing behind the windshield, which accommodates the antenna and is connected to a device that can receive information and communicate instructions, especially payment instructions Consists of. It comprises a signal processing unit such as a keyboard connected to a screen, for example. This latter device can be integrated into the vehicle's instrument panel, while the casing that houses the antenna, in contrast, has a direction defined by the transmitter that allows the signal to be received in front of the transmitter in transit. Remains visible because it must be retained.
Another disadvantage associated with this device is that the reception of the signal is bad, i.e. if the windshield actually has a film based on a metal oxide, for example a reflective film, It will be impossible to receive. In this case, the signal is basically at least partially weakened.
[0004]
[Means for solving the problems and effects]
The present invention alleviates the above inconvenience by proposing a new transmission / reception apparatus for radio signals of extremely short wavelengths.
The problem posed by using such an antenna is that at least one piece of rigid material comprising a surface antenna composed of a microstrip separated from a ground plate by a dielectric. The present invention provides an antenna window glass composed of a sheet of the above, particularly for automobiles.
[0005]
In one embodiment of the window glass of the present invention, the window glass is a laminated window glass composed of at least one glass plate and at least one film of plastic material. It may be, for example, an asymmetric type of glazing, such as that described in EP 132198.
Preferably, the laminated glazing consists of at least two glass plates separated by an intermediate layer, in particular a polyvinyl butyral intermediate layer.
[0006]
Advantageously, the antenna is incorporated between these two glass plates.
Thus, incorporating the surface antenna into the window glass makes it possible to have the device outside the interior of the vehicle.
The realization of this also allows the antenna to be perfectly shaped to the window glass and avoids the danger that reception conditions can be bad.
Furthermore, the antenna inserted in the window glass is protected from any deterioration due to external influences.
Moreover, once the position is determined, it cannot be changed. In this way, knowing the location on the transmitting side, such as that of the toll collection, determines the characteristics and location of the window glass antenna and does not disrupt the antenna.
[0007]
Another advantage of the system according to the invention is that there is a reflective film on one of the surfaces of the glass plate that is intended to be directed into the vehicle interior that has led to the danger of weakening the signal received by the antenna in the interior of the vehicle. What is done is that it no longer causes inconvenience, provided that it is placed between the antenna and the passenger compartment. Furthermore, it can contribute to protecting indoor persons from radiation from the antenna.
Also, according to one preferred embodiment of the present invention, an inner glass plate, i.e. a film disposed on one of the surfaces of the seat closest to the passenger compartment, is provided with an earth plane for the surface antenna. It can also be used as
Furthermore, depending on which surface the reflective coating is applied to, the glass plate may serve as a dielectric if desired.
[0008]
In the first variant, the surface antenna is arranged between the intermediate film and one of the glass plates.
A second variant according to the invention is that the microstrip is placed in contact with a glass plate facing towards the outside of the vehicle, the ground plate is placed in contact with the glass plate facing towards the inside of the vehicle, and the intermediate sheet is made dielectric. Use as a body.
[0009]
Another disadvantage of the already known antenna is related to the cable carrying the received signal. In fact, as soon as this cable exceeds a predetermined length, it forms an antenna itself, and the signal it receives disrupts the signal it transmits. Furthermore, if the length is not accurately managed, the phase at the end of the cable is not managed. Finally, extremely short wavelength radio waves have a very high loss rate and are difficult to correct. The solution according to the invention consists in using a "flat coaxial" type cable.
[0010]
According to one preferred solution of the invention, the antenna is combined with an electronic chip that makes it possible to demodulate the received signal and a conductor that carries the demodulated signal out of the window pane. This second signal has a much lower frequency and solves the aforementioned problems.
For this purpose, it is even more advantageous to incorporate a chip in the glazing, since it can also work for processing the received signal or for completely other applications. For example, to configure an anti-fogging sensor, or in fact to configure a device that makes it possible to find and confirm a vehicle, for example after theft, or also to configure any type of sensor Can be useful. A person skilled in the art will be able to define and produce a chip that allows it to perform various selected functions simultaneously.
[0011]
With regard to incorporating an electronic chip, it is preferably placed on the assembly support by “flip chip” technology.
Furthermore, the electronic chip has dimensions that allow it to be inserted into the laminated glazing.
Advantageously, its surface area is 1-2 mm ² and its thickness is less than 150 μm.
Furthermore, in order to withstand conditions related to the manufacturing conditions of the laminated glazing, the electronic chip advantageously withstands temperatures of -70 to + 160 ° C. and pressures of at least 3 bar, preferably at least 10 bar.
[0012]
The antenna has a relatively large area and it is preferably hidden. To achieve this, an antenna optionally incorporating a chip can be placed in a region where the outer surface of the glass plate facing the glazing compartment is provided with enamel. This may in particular be the case for the windshield or side window of the vehicle, allowing the surrounding enamel strip to hide the connection to the vehicle in particular.
[0013]
The present invention also produces these panes, more specifically laminated glass panes comprising two glass plates, one intermediate film, and a surface antenna disposed between the two glass plates. This method is also provided.
Incorporating such an antenna into a window glass is not as easy as incorporating a metal wire. In fact, metal wires are not so bulky because of their small dimensions and are generally merged into a heating network. In contrast, surface antennas are of course larger. On the other hand, as explained above, they are advantageously composed of at least three layers, which are the microstrip, the dielectric, and the earth plate that perform the functions of the main receiver.
[0014]
In a first variant of the invention, the method for producing a laminated glazing comprising a surface antenna, in particular for automobiles, is carried out in one step. It consists of placing a complete antenna, prefabricated and optionally incorporating a chip, between two glass plates in the process of producing window glass. This antenna is arranged so that the microstrip faces the outside of the vehicle.
In a second variant of the invention, the glazing production method consists in producing the antenna simultaneously with the glazing production and in this case can be carried out in several steps.
[0015]
According to this second variant of the invention, at least one of the layers forming the antenna is applied to the surface of the glass plate or to the surface of the intermediate film, in particular by screen printing or in the form of a foil. Can do. These layers are either deposited by always incorporating a dielectric between the microstrip and the ground plate and are either stacked on a single surface or are applied to separate surfaces.
In all cases, the microstrip that serves as the main receiver is directed to the outside of the vehicle with respect to the ground plane.
[0016]
【Example】
Other details and advantageous features of the invention will become apparent from the example of embodiment described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1A shows a side view of a laminated window glass composed of a glass plate 5 intended to be directed to the outside of the vehicle, a glass plate 6 intended to be directed indoors, and an intermediate layer 7. The surface of the two glass plates of such a window glass is conventionally numbered from 1 to 4 from the outer surface to the inner surface facing the room. The intermediate layer 7 is generally a plasticized polyvinyl butyral layer or a polyurethane layer. The surface antenna 8 is disposed between the glass plate 5 facing the outside and the intermediate layer 7. This surface antenna is composed of three overlapping films, the details of which are shown in FIG. A microstrip 10 constituting the main receiving or transmitting element (element) is arranged in contact with the glass plate 5 and its dimensions are on the order of the wavelength of the received signal. The dielectric 11 disposed between the microstrip 10 and the ground plate 12 is, for example, an epoxy resin reinforced with glass fiber or any other material known to those skilled in the art, such as polytetrafluoroethylene. Or something like a cyanate ester. The ground plate 12 covering the dielectric should have an area larger than the area of the microstrip 10. The thus configured surface antenna 8 is combined with a chip 9 that allows the signal to be demodulated and, if desired, allows it to be processed before transmission, eg by cable, outside the glazing. It is possible.
[0017]
Such chips are typically 1 mm × 1 mm in size and about 0.3 mm thick. It is therefore not very large and can be embedded in polyvinyl butyral without becoming cumbersome in terms of thickness.
The window glass shown in FIG. 1 can be manufactured in various ways. The first technique consists of making the surface antenna 8 in advance. In this case, it exists in the form of a single element and the various layers are supported, for example, by an epoxy resin reinforced with glass fibres. It is also possible to combine a chip 9 that allows demodulation during this preliminary process. The antenna 8 is then placed between the glass plate 5 and the intermediate layer 7 during the production of the window glass. For ease of installation, the antenna 8 can be glued by any means known to those skilled in the art.
[0018]
Another technique is to attach the antenna microstrip 10 to the surface 2 of the glass plate 5, for example by screen printing or in the form of a foil, so that the dielectric 11 is completely insulated from the first layer 10. And then over this, a ground plate is applied, for example, in a similar manner. This technique would require double baking.
One variation of this technique consists of attaching the ground plate 12 to the polyvinyl butyral intermediate layer 7, for example in the form of a foil strip.
[0019]
FIG. 2 shows a side view of another example of a laminated glazing embodiment comprising a surface antenna 13. As shown in FIG. 1 (a), the window glass is composed of a glass plate 5 that is directed outward, a glass plate 6 that is directed indoors, and an intermediate layer 7 of, for example, polyvinyl butyral. In this example, the surface antenna 13 is disposed between the intermediate layer 7 and the glass plate 6. It is also possible to combine the chip 14 embedded in the thickness of the intermediate layer 7 with the surface antenna 13. The technology that makes it possible to take this configuration is almost the same as that resulting in the configuration of FIG. However, it should be noted that in order to receive a signal, the microstrip should contact the signal before the ground plate that reflects this signal. The film in contact with the glass is in this case an earth plate, more precisely, in contrast to the case of FIG. 1 (a) where the microstrip contacts the surface 2 of the glass plate 5. In contact with surface 3 of
[0020]
Thus, this arrangement places a prefabricated surface antenna 13 or attaches a ground plate to the surface 3 of the glass plate 6, for example in the form of a screen print or foil strip, and then a dielectric. Place the microstrip while interposing it, or apply a ground plate to the surface 3 of the glass plate 6, for example in the form of a screen print or foil strip, and the microstrip to the intermediate layer 7, for example in the form of a foil strip It can be obtained by attaching. In the case of FIG. 2, there is a supplemental variant if the glass plate comprises a reflective type film. This type of film is applied, for example, by pyrolysis directly to the glass plate as it exits the float bath, for example. This film can be used as a ground plate, thus simplifying the configuration of the antenna. Furthermore, when this film is adhered to the surface 4 of the glass plate 6, the glass plate 6 can be used as a dielectric. All that remains is to apply the microstrip to the surface 3 of the glass plate 6 or to the intermediate layer 7, for example by screen printing or in the form of a foil strip.
[0021]
In the case where the glass plate 6 does not include a reflective type film, it is possible to attach a ground plate to the surface 4 of the glass plate 6 by, for example, screen printing. In this case, the glass plate 6 can also be used as a dielectric.
In all cases, the chip 14 can be combined with the antenna as in FIG.
[0022]
A third type of configuration is shown in FIG. The laminated window glass here is also composed of two glass plates 5 and 6 and an intermediate film 7 of polyvinyl butyral. In this configuration, the intermediate film 7 also functions as a dielectric for the surface antenna. The microstrip 15 is disposed between the glass plate 5 and the intermediate layer 7 that are directed toward the outside of the vehicle. It can be applied to the surface 2 of the glass plate 5 or to the intermediate film 7, for example by screen printing or in the form of a foil strip. The ground plate 16 is attached to the intermediate film 7 or the surface 3 of the glass plate 6, for example by screen printing or in the form of a foil strip. It may also be composed of a reflective type film which, for example, is directly attached to it by pyrolysis as it exits the float bath, as in the case of FIG.
[0023]
When the microstrip 15 and the ground plate 16 are attached to the surface of the intermediate film 7 respectively, it is conceivable that they are attached to both surfaces in the form of a foil strip, for example, but this is very difficult. In practice, this requires very careful processing. To avoid this inconvenience, it is possible to attach to two polyvinyl butyral sheets and later combine them together in such a way that the configuration of FIG. 3 is obtained to form the intermediate film 7 of the desired thickness. It is. In each case, of course, the chip 17 can be combined with the antenna.
In the case of the figures, an enamel film, which makes it possible to make the antenna invisible to people in the room in particular, can generally be applied to the surface 4 of the glass plate 6.
[0024]
FIG. 4 shows a basic construction of a laminated glazing comprising a single glass plate 18 and two

plastic material films

19 and 20, for example a polyvinyl butyral inner film and a polyurethane film, or two polyurethane films. It is a side view. In this configuration, the surface antenna 21 is disposed between the glass plate 18 and the film 19 together with the electronic chip 22.
The various techniques leading to this configuration are similar to those of FIG. 1 (a), ie the antenna may be pre-manufactured, or it can be applied to the surface 2 of the glass plate 18 by microstrip, for example by screen printing. Or attach it in the form of a foil strip and then attach the ground plate by inserting a dielectric between them, or attach the ground plate to the plastic material film 19, for example in the form of a foil strip, It can be manufactured simultaneously with the manufacture of the window glass.
[0025]
The configuration not shown here can be inferred from FIG. 2 and FIG. 3 in the same way as inferred from FIG. In this case, it is sufficient to associate the glass plate 18 with the glass plate 5, the plastic material film 19 with the intermediate layer 7, and the plastic material film 20 with the glass plate 6.
For the manufacture of laminated glazing comprising this antenna, this may be done by any conventional means known to those skilled in the art. This person skilled in the art will determine when to install the antenna, especially if it involves a deposition step.
[0026]
On the other hand, the incorporation of the chips is also in terms of thickness because they can be thin enough to be embedded in polyvinyl butyral, and also in conditions that are typical in the production of laminated glazing, especially temperature conditions. Because it can withstand, it does not cause any problems in terms of resistance.
The window glass thus described can be used in particular as a windshield or as a side glass in any type of automobile. For example, an antenna as described above designed to receive and transmit a frequency of 5.8 GHz can be used for remote toll payments or for receiving road news transmissions, for example. it can.
The glazing produced in this way can be supplied and then the customer is free to choose whether or not to use it. All the customer has to do then is to connect the device that is to be connected to the antenna to a connector prepared for this purpose.
[0027]
A test was conducted for the purpose of measuring the attenuation of a signal received by a surface antenna type antenna incorporated in a window glass.
To perform these tests, a glass plate was placed between the transmitting horn and the antenna. The glass plates tested were selected from glass plates that could be used in automobiles.
An attenuation of less than 6 dB makes the antenna function well. An attenuation greater than 20 dB indicates that a film attached to glass can be used as a ground plate for the antenna.
[0028]
The results were as follows.

[0029]
These tests confirm that the performance of the surface antenna incorporated in a suitable window glass is good.
Furthermore, they have confirmed that certain films, such as silver enamel, are uncomfortable using surface antennas placed in the passenger compartment.
On the other hand, it seems that some of these films (attenuation> 30 dB) can be used as ground plates.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates a basic laminated glazing comprising two glass plates, an intermediate layer, and a surface antenna between the glass plate facing the outside of the vehicle and the intermediate layer. (A) is a basic side view thereof, and (b) is a partially enlarged side view of a surface antenna in a circle of (a).
FIG. 2 is a basic side view of a laminated glazing comprising two glass plates, an intermediate layer, and a surface antenna between the glass plate facing the vehicle interior and the intermediate layer.
FIG. 3 is a basic side view of a laminated window glass comprising two glass plates, an intermediate layer, and a surface antenna between the two glass plates disposed on both sides of the intermediate layer.
FIG. 4 is a basic side view of a laminated glazing comprising a glass plate, two plastic material layers, and a surface antenna between the glass plate and the plastic material layer film.
[Explanation of symbols]
5 ... Glass plate 6 ... Glass plate 7 ... Intermediate layer 8 ... Surface antenna 9 ... Chip 10 ... Microstrip 11 ... Dielectric 12 ... Earth plate 13 ... Surface antenna 14 ... Chip 15 ... Microstrip 16 ... Earth plate 17 ... Chip 18 ... Glass plate 19 ... Plastic material film 20 ... Plastic material film 21 ... Surface antenna 22 ... Chip

Claims

At least one microstrip (consisting of two glass plates (5, 6) separated by an intermediate film (7)) and separated from a ground plate (12, 16) by a dielectric (11) 10 and 15) is an antenna window glass permanently comprising a surface antenna (8, 13, 21), the antenna being incorporated between the two glass plates (5, 6) And an antenna window glass combined with a chip (9, 14, 17) fixed to the antenna and capable of demodulating a received signal.

2. Window glass according to claim 1, wherein the prefabricated surface antennas (8, 13) are arranged between the intermediate layer (7) and the glass plate (5, 6).

2. Window glass according to claim 1, comprising a reflective film type film on a glass plate (6) facing in the room, the film being used as a ground plate.

The window glass according to claim 1 or 3, wherein the intermediate film (7) is used as a dielectric.

The window glass according to any one of claims 1 to 4, comprising an enameled region.

Before the winding Tsu the area is 1 to 2 mm ² of the flop (9,14,17), the thickness is less than 150 [mu] m, glazing according to any one of claims 1 to 5.

Before the winding-up (9,14,17) to withstand a temperature of -70~160 ℃, glazing according to any one of claims 1 to 6.

Before the winding-up (9,14,17) to withstand pressure of at least 3 bar, window glass according to any one of claims 1 to 7.

Before the winding-up (9,14,17) is, processing of signals, the detection of cloudy, identification of the vehicle, one or contribute to more than one of the functions of the detection of the variation of any type of parameter, glazing according to any one of claims 1 to 8.

Before the winding-up (9,14,17) is fixed to the assembly support by flip-chip technology, glazing according to any one of claims 1 to 9.

A prefabricated surface in combination with a chip (9, 14, 22) for manufacturing a laminated glazing composed of at least one glass plate (5, 6), which allows demodulation of the received signal The antennas (8, 13, 21) are prepared, and then the prefabricated surface antennas (8, 13, 21) are arranged on one side (2, 3) of one of the glass plates (5, 6). The manufacturing method of the laminated window glass comprised by the at least 1 glass plate (5, 6) characterized by the above-mentioned.

A surface antenna (8, 13, 21) combined with a chip (9, 14, 17, 22) enabling demodulation of the received signal is produced in the window glass simultaneously with the manufacture of the window glass, at least The manufacturing method of the laminated window glass comprised by one glass plate (5, 6).

The film (10, 15, 16) of at least one component of the antenna, characterized in that arranged on one side (2, 3) of one of one of the glass plates (5,6), according to claim 12, wherein Method.

14. Method according to claim 13 , characterized in that another film (12) is placed on top of the component film (10) with a dielectric (11) inserted between them.

Comprises positioning at least one film that making the window glass by placing an intermediate layer of polyvinyl butyral in at least two glass plates, and forming the antenna on the surface of the intermediate layer, according to claim 12, wherein the method of.

The window glass according to any one of claims 1 to 4, wherein the window glass includes a surface antenna and is used for receiving and transmitting a signal having a frequency higher than 1 GHz.

The window glass according to any one of claims 1 to 4, wherein the window glass includes a surface antenna and is used for receiving and transmitting a signal in a frequency band of 5795 to 5815 MHz, 63 to 64 GHz, and 74 to 77 GHz.

When one side of the glass plate constituting the window glass is covered with a coating that reflects radio waves, the chip and the antenna are placed outside the reflective coating when the window glass is attached to the vehicle. is arranged, the window glass according to any one of claims 1 to 10.